شکل 2. طیف NMR گلوفوسینات-آمونیم

برنامه های کاربردی محصول

به عنوان یک علف کش غیرانتخابی کارآمد، کاربردهای اصلی گلوفوسینات-آمونیم چندین حوزه کلیدی را پوشش می دهد:

★ محصولات اصلاح شده ژنتیکی: گلوفوسینات آمونیوم یک علف کش ایده آل برای بسیاری از محصولات اصلاح شده ژنتیکی مقاوم به گلفوسینات، مانند سویا، ذرت و برنج مقاوم به گلفوسینات است.

★ مدیریت مزرعه: استفاده از گلوفوسینات-آمونیوم در مزارع به از بین بردن طیف وسیعی از گونه های علف های هرز، از جمله گونه هایی که کنترل آنها با روش های سنتی دشوار است، مانند Alopecurus myosuroides و Poa annua کمک می کند، بنابراین شرایط مطلوب تری برای رشد محصول ایجاد می کند.

★ نگهداری از باغ: استفاده از گلوفوسینات-آمونیوم در باغات می تواند مصرف مواد مغذی توسط علف های هرز را کاهش دهد و اطمینان حاصل کند که درختان میوه از تغذیه کافی برخوردار هستند و در نتیجه عملکرد و کیفیت میوه را افزایش می دهد.

★ مدیریت پوشش گیاهی جنگل: استفاده از گلوفوسینات-آمونیوم در مدیریت جنگل به سرکوب رشد علف های هرز، محافظت از درختان از اثرات منفی علف های هرز و ترویج رشد سالم جنگل ها کمک می کند.

مثال کاربردی (تحلیل ادبیات)

در مقاله "ویرایش دقیق GLR1 مقاومت گلفوسینات را بدون جریمه عملکرد در برنج ایجاد می کند" که در "ژورنال بیوتکنولوژی گیاهی" در سال 2023 منتشر شد، محققان با ویرایش دقیق ژن GLR1 یک رقم برنج مقاوم به گلفوسینات را بدون کاهش عملکرد محصول کشت کردند.

★ روش تحقیق

• غربالگری جهش یافته: محققان ابتدا دو جهش مقاوم به گلفوسینات، glr1 و glr2، از گونه های برنج را از طریق تیمار پرتو یونی سنگین و غربالگری گلوفوسینات غربالگری کردند.
• اندازه گیری شاخص فیزیولوژیکی: جهش glr1 برای تیمار گلوفوسینات انتخاب شد و شاخص های فیزیولوژیکی مانند میزان بقا، محتوای کلروفیل، طول گیاه، طول ریشه، وزن تر و وزن خشک اندازه گیری شد.
• تجزیه و تحلیل زیست شناسی مولکولی: عملکرد ژن GLR1 و نقش آن در مقاومت به گلوفوسینات از طریق PCR کمی، ویرایش ژن و مکمل ژنتیکی مورد مطالعه قرار گرفت.
• ویرایش ژن: ژن GLR1 دقیقاً با استفاده از فناوری CRISPR-Cas9 برای تأیید نقش آن در مقاومت به گلوفوسینات ویرایش شد.

★ نتایج تحقیق

• تایید مقاومت: جهش glr1 مقاومت قابل توجهی به گلوفوسینات نشان داد، با شاخص مقاومت (RI) 2.1، بسیار بالاتر از نوع وحشی.
• بهبود شاخص فیزیولوژیکی: پس از تیمار گلوفوسینات، شاخص های فیزیولوژیکی جهش glr1، مانند میزان بقا و محتوای کلروفیل، نسبت به نوع وحشی برتری داشتند.
• مکانیسم مولکولی: محتوای آمونیاک، H2O2 و MDA در جهش glr1 به طور قابل توجهی کمتر از نوع وحشی بود، که نشان دهنده توانایی بهتر در پاکسازی مواد سمی ناشی از گلوفوسینات است.
• عملکرد ژن: ژن GLR1 یک فاکتور رونویسی خانواده ARF را رمزگذاری می کند که بیان ژن هایی مانند OsGS1، OsCYP51G3 و OsCATA را با اتصال به نواحی پروموتور آنها سرکوب می کند، بنابراین بر مقاومت گلفوسینات تأثیر می گذارد.

★ نتیجه گیری تحقیق

با ویرایش دقیق ژن GLR1، می توان گونه ای برنج مقاوم به گلفوسینات را بدون تأثیر بر عملکرد آن کشت کرد.

★ نمایش تصویر بخش تجربی